Tìm hiểu ứng dụng của Enzyme trong xử lý môi trường

By | 29 Tháng Mười, 2018

Về những ứng dụng của enzyme trong cuộc sống thì đã có rất nhiều bài viết rồi. Tuy nhiên, hôm nay, tôi mạn phép chia sẻ với mọi người về “Ứng dụng của enzyme trong xử lý môi trường”, một đề tài cũ mà mới, mới mà cũ. Tại sao nói nó cũ, vì thực ra ứng dụng của enzyme trong xử lý môi trường đã được phát hiện từ lâu, nhưng tại sao lại nói mới, là vì dù đã được phát hiện từ lâu nhưng việc ứng dụng nó thì còn khá mới mẻ đối với rất nhiều người.

Một trong những vấn đề nan giải trong môi trường hiện tại, chính là mùi hôi rác thải. Vì trước khi đem đi xử lý bằng các phương pháp hóa, lý, sinh học… thì rác thải cần tập kết tại một điểm. Một bịch rác, một kí rác thì chúng ta chưa cảm nhận được, nhưng hàng tấn rác nằm chờ xử lý sẽ gây ra mùi hôi khủng khiếp, ảnh hưởng tới rất nhiều tới sức khỏe công nhân xử lý và người dân sống xung quanh.

Emzyme

Ví như hằng ngày tôi đi làm từ Phạm Văn Bạch về Quang Trung là phải đi qua hai điểm tập kết rác, một điểm ở ngã ba Phạm Văn Bạch – Tân Sơn, một điểm ở Tân Sơn – Quang Trung, điểm chung ở hai điểm này là đều bị kẹt xe và HÔI. Hằng ngày chiến đấu với kẹt xe và mùi hôi chính là động lực để tôi viết bài viết này, mong rằng “ai đó” đọc được bài viết này để tôi “dễ thở” hơn mỗi sáng đi làm và chiều trở về nhà .

Nói vòng vo tam quốc nãy giờ, vậy enzyme có vai trò gì trong việc xử lý môi trường này, đó chính là “ khử mùi hôi, ngăn chặn mùi hôi kéo dài” . Tại sao enzym thực hiện được điều này thì chúng ta phải tìm hiểu rõ hơn về  cấu trúc hoạt động và tác dụng của chúng.

Nhưng trước tiên, chúng ta phải tìm hiểu tại sao rác thải có mùi hôi như vậy? Chúng ta được biết, rác thải gồm hai loại chính là : rác hữu cơ (động vật, thực vật…) và rác vô cơ. Nguyên nhân gây mùi hôi thối chủ yếu chính là do nguồn rác hữu cơ vì quá trình phân hủy của rác hữu cơ gây ra các khí gây mùi hôi đặc trưng.

Quá trình phân hủy diễn ra ở động vật thành năm giai đoạn phân hủy gồm: tươi, trương phình, thối rữa chủ động, thối rữa sâu và hóa khô. Diễn ra ở thực vật cũng trải qua nhiều giai đoạn, bắt đầu với sự rỉ nước. Ở giai đoạn đầu của quá trình, có thể diễn ra sự vỡ nát thành nhiều mảnh nhỏ, khiến diện tích bề mặt tiếp xúc tăng lên và tạo điều kiện cho vi sinh vật tấn công.

>> Bài liên quan : Các chủng vi sinh vật dùng để sản xuất phân vi sinh, phân hữu cơ vi sinh

Các giai đoạn phân hủy ở cả động vật và thực vật có thể gộp chung làm hai giai đoạn chính là tự phân và thối rữa.

Thường thì rác thải được tập kết ở bãi thu gom chỉ đang ở giai đoạn tự phân, việc bổ sung các enzyme làm tăng quá trình phân hủy, ức chế các vi sinh vật gây mùi vào giai đoạn này sẽ làm giảm mùi hôi tức thời cho rác thải trước khi xử lý.

Tổng hợp một số nhóm Enzyme cơ bản

Proteasa – Phân hủy nhóm Protein

Protease  là  các  enzyme  xúc  tác  sự  thủy phân liên  kết peptit (CO-NH)  trong phân tử protein và các cơ chất tương tự.

Cấu trúc của một Proteasa

Proteasa

Lipase – Phân hủy nhóm Lipid

Lipase là một loại enzyme xúc tác cho quá trình thủy phân chất béo. Lipases là một phân hộ của các enzyme thủy phân este.

Cấu trúc của một Lipase

Lipase

Cellulase – Phân hủy nhóm Cellulose

Cellulase (theo wiki)  là một trong số một số enzyme được sản xuất chủ yếu bởi nấm, vi khuẩn và các động vật nguyên sinh xúc tác quá trình phân giải cellulo, phân giải cellulose và một số polysaccharide liên quan. Tên này cũng có thể sử dụng để chỉ bất kỳ hỗn hợp hoặc phức hợp tự nhiên nào gồm các enzym khác nhau, hoạt động theo dây chuyền hoặc cùng lúc để phân hủy vật liệu cellulose.

Cấu trúc của một Cellulase

Cellulase

Xylanase – Phân hủy nhóm Xylose

Xylanase là thành phần chính của đường pentose – một trong hai nhóm đường chính thu được khi thủy phân hemicellulose trong nguyên liệu gỗ và các chất thải xơ nông nghiệp như rơm rạ, thân cây ngô…. Xylanase có thể phân hủy với hiệu suất cao đường xylose.

Xylanase

Amylase – Phân hủy nhóm Glycogen và tinh bột

Amylase (theo wiki ) là một enzyme loại protein thủy phân liên kết alpha của các polysaccharide chứa liên kết alpha như glycogen và tinh bột, tạo ra glucose và maltose. Amylase được tìm thấy nhiều nhất ở nước bọt con người và các động vật có vú khác. Các loại hạt giống sử dụng tinh bột như một loại năng lượng dự trữ và trong chất tiết của nhiều loại nấm cũng tìm thấy amylase.

Amylase

Cấu trúc của một Amylase

Việc sử dụng các enzyme này nghe thì có vẻ hàn lâm nhưng hiện nay, các dòng enzyme kể trên đã được phân lập và cấy trên chất nền, rất tiện lợi cho việc sử dụng.

Ví dụ như một dòng sản phẩm enzyme cho môi trường khá phổ biến hiện nay là Prozym.

Chế phẩm sinh học Prozym bịch 0,5kg

Chế phẩm sinh học Prozym bịch 0,5kg

Với nồng độ enzyme lần lượt là : Protease: 3500 UI/ml, Lipase: 1500 UI/ml, Amylase: 2000 UI/ml, Cellulase: 1500 UI/ml, Xylanase: 1200 UI/ml, Hemicellulase: 1200 UI/ml.

Với nồng độ enzyme cao, Prozym có thể khử mùi hiệu quả, tức thời và ngăn sự phát sinh mùi kéo dài cho bãi rác, chuồng trại chăn nuôi.

Việc ứng dụng enzyme trong xử lý môi trường cần được áp dụng rộng rãi, vừa có thể xử lý vấn đề trước mắt, về lâu dài không gây hại cho môi trường. Ứng dụng sinh học cho một môi trường bền vững!

Tìm hiểu ứng dụng của Enzyme trong xử lý môi trường
5 (100%) 4 votes

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *